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SISTEMAS DE INFORMAÇÃO II
AULA 05SISTEMAS DE BANCO DE DADOS E BUSINESS INTELLIGENCE
1o semestre 2016
Prof. Maigon N. Pontuschka
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SEQUÊNCIA DOS SEMINÁRIOS:
• Capítulo 5 – Bancos de dados e Business Intelligence
• Capitulo 6 – Telecomunicações e redes
• Capítulo 7 – Internet, intranets e extranets
• Capitulo 8 – Comércio eletrônico e comércio Móvel
• Capítulo 8 – Segurança/Fraude - Ameaças ao comércio eletrônico e móvel
• Capítulo 8 – Ferramentas de e-commerce e formas de pagamento
• Capítulo 9 – Sistemas empresariais
• Capítulo 10 – Sistemas de informação e apoio a decisão
• Capítulo 11 – Gestão do conhecimento e sistemas especializados de informação
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PRINCÍPIOS E OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM
• Gestão de dados e modelagem são aspectos-chave da organização de dados e informações
• Definir os conceitos e termos gerais de gerenciamento de dados, destacando as vantagens da abordagem de banco de dados em detrimento do gerenciamento de dados simples
• Descrever considerações sobre o projeto lógico e físico de design de banco de dados, a função dos data centers e o modelo de banco de dados relacional
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PRINCÍPIOS E OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM
• Um banco de dados bem projetado e bem gerido é uma ferramenta extremamente valiosa no apoio a tomada de decisão
• Identificar as funções comuns executadas por todos os sistemas de gerenciamento de banco de dados, e identificar sistemas de gerenciamento de banco de dados populares
• O número e os tipos de aplicações de banco de dados continuará a evoluir e produzir benefícios reais nos negócios
• Identificar e discutir brevemente business intelligence, data mining e outras aplicações de banco de dados
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POR QUE APRENDER SOBRE SISTEMAS DE BANCO DE DADOS E BUSINESS INTELLIGENCE?
• Banco de dados:
• Coleção organizada de dados
• Sistema de gerenciamento de banco de dados (SGBD ou DBMS):
• Grupo de programas que manipulam o banco de dados
• Fornece uma interface entre o banco de dados e seus usuários e outros programas de aplicação
• Administrador de banco de dados (DBA):
• Profissional qualificado de Sistemas de Informação que dirige todas as atividades relacionadas a bases de dados de uma organização
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GESTÃO DE DADOS
• Sem dados e a capacidade de processá-los:
• Uma organização não pode concluir com êxito a maioria das atividades de negócios
• Dados consistem fatos brutos
• Para transformar os dados em informações úteis:
• Dados devem primeiro ser organizados de uma forma significativa
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A HIERARQUIA DOS DADOS
• Bit (um dígito binário):Circuito que é ligado ou desligado
• Byte:Tipicamente composto por oito bits
• Caractere:bloco de construção básico de informações
• Campo:Nome, número, ou a combinação de caracteres que descreve um aspecto de um objeto de negócios ou atividade
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A HIERARQUIA DOS DADOS
• RegistroColeção de campos de dados relacionados
• Arquivo Coleção de registros relacionados
• Banco de dadosColeção de arquivos integrados e relacionados
• Hierarquia de dados Bits, caracteres, campos, registros, arquivos e bancos de dados
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A Hierarquia de dados
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ENTIDADES DE DADOS, ATRIBUTOS E CHAVES
• Entidade:
Classe generalizada de pessoas, lugares ou coisas (objetos) para os quais os dados são coletados, armazenados e mantidos
• Atributo:
Característica de uma entidade
• Item de dados:
valor específico de um atributo
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ENTIDADES DE DADOS, ATRIBUTOS E CHAVES
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ENTIDADES DE DADOS, ATRIBUTOS E CHAVES
• Chave:
O campo ou conjunto de campos em um registro que é usado para identificar o registro
• Chave primária:
Campo ou conjunto de campos que identifica de modo único o registro
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A ABORDAGEM DO BANCO DE DADOS
• A abordagem tradicional
Cada sistema operacional usava arquivos de dados dedicados somente a esse sistema
• Abordagem do tipo SGBD:
Múltiplos programas de aplicação utilizam um conjunto de dados relacionados
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Vantagens do uso de SGBDs
Uso estratégico aperfeiçoado dos dados corporativos
Redundância de dados reduzida
Integridade de dados melhorada
Modificação e atualização maís fáceis
Independência entre dados e programa
Melhor acesso aos dados e à informação
Padronização do acesso aos dados
Um padrão para o desenvolvimento de programas
Melhor proteção dos dados
Dados e fontes de informação compartilhados
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Desvantagens do uso de SGBDs
Mais complexidade
Mais difícil de se recuperar de falhas
Mais caro
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MODELAGEM DE DADOS E CARACTERÍSTICAS DO BANCO DE DADOS
• Quando estiver construindo um banco de dados, uma organização deve considerar:
• Conteúdo: Que dados devem ser recolhidos e a que custo?
• Acesso: Que dados devem ser fornecidos aos quais os usuários e quando?
• Estrutura lógica: Como devem os dados ser dispostas de modo que faz sentido para um determinado usuário?
• Organização física: Onde os dados devem ser localizados fisicamente?
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DATA CENTER
• Edifício ou conjunto de edifícios climatizados que possuem:
• Servidores que abrigam os sistemas que fornecem informações e serviços críticos ao negócio
• Data centers tradicionais:
• Consistem em armazéns cheios de fileiras de racks de servidores e sistemas de refrigeração poderosos
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MODELAGEM DE DADOS
• Para construir um banco de dados são necessários dois tipos de projetos:
• Projeto lógico:
• Modelo abstrato de como os dados devem ser estruturados e organizados para atender às necessidades de informação da organização
• Projeto físico:
• Começa a partir do projeto lógico e afina-o considerando desempenho e custo
• Planejamento de redundância de dados:
• Feito para melhorar o desempenho do sistema para que os relatórios de usuários ou consultas possam ser criados de forma mais rápida
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MODELAGEM DE DADOS
• Modelo de dados:
• Diagrama de entidades de dados e seus relacionamentos
• Modelagem de dados corporativos:
• Começa por investigar as necessidades da organização de dados e informações gerais a nível estratégico
• Diagramas de Entidade-relacionamento (ER):
• Modelos de dados que utilizam símbolos gráficos básicos para mostrar a organização e relacionamentos entre os dados
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Diagrama de Entidade-Relacionamento
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O MODELO DE BANCO DE DADOS RELACIONAL
• Modelo relacional:
• Descreve dados usando um formato tabular padrão
• Cada linha de uma tabela representa uma entidade de dados (registro)
• Colunas da tabela representam atributos (campos)
• Domínio:
• Os valores permitidos para os atributos de dados
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O MODELO DE BANCO DE DADOS RELACIONAL
• Manipulação de dados:
• Selecionar (seleção):
• Elimina linhas de acordo com determinados critérios
• Projetar (projeção)
• Elimina colunas em uma tabela
• Juntar (união):
• Combina duas ou mais tabelas
• Ligação:
• Manipulação de duas ou mais tabelas de atributos que partilham pelo menos um dos dados em comum
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O modelo de banco de dados relacional
Gerente
Departamento
Projeto
Supervisiona
Realiza
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THE RELATIONAL DATABASE MODEL (CONTINUED)
Principles of Information Systems, Tenth Edition
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27
O MODELO DE BANCO DE DADOS RELACIONAL
• Limpeza de dados
• Processo de procurar e corrigir inconsistências para garantir que os dados sejam precisos e completos
• Anomalias de dados:
• Muitas vezes, resultam em informações incorretas, fazendo com que os usuários de banco de dados a sejam mal informados sobre as condições reais
• Precisam ser corrigidas
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O MODELO DE BANCO DE DADOS RELACIONAL
Nome Sexo Data pagoFone Valor
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O MODELO DE BANCO DE DADOS RELACIONAL
Nome Fone SexoNum_membro
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O MODELO DE BANCO DE DADOS RELACIONAL
Num_membro Data pagoValor Pago
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SISTEMAS DE GERENCIAMENTO DE BANCO DE DADOS
• Criar e implementar o sistema de banco de dados certo garante que o banco de dados irá apoiar ambas as atividades e objetivos do negócio
• Capacidades e tipos de sistemas de banco de dados variam consideravelmente
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VISÃO GERAL DOS TIPOS DE BANCO DE DADOS
• Arquivo simples
• Programa de banco de dados simples cujos registros não têm nenhuma relação uns com os outros
• Usuário individual
• Apenas uma pessoa pode usar o banco de dados de cada vez
• Exemplos: Access, FileMaker Pro, e InfoPath
• Multiusuários
• Permite que dezenas ou centenas de pessoas acessem o sistema ao mesmo tempo
• Exemplos: Oracle, Sybase e IBM
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CRIANDO UM “VIEW” PARA O USUÁRIO
• Esquema:
• Usado para descrever todo o banco de dados
• Pode ser parte do banco de dados ou um arquivo de esquema separado
• SGBD / DBMS:
• Pode fazer referência a um esquema para encontrar onde acessar os dados solicitados em relação a outra parte de dados
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CRIANDO E MODIFICANDO O BANCO DE DADOS
• Linguagem de definição de dados (DDL):
• Coleção de instruções e comandos usados para definir e descrever dados e relacionamentos em um banco de dados específico
• Permite que o criador do banco de dados possa descrever os dados e relações que devem ser contidos no esquema
• Dicionário de dados:
• Descrição detalhada de todos os dados utilizados na base de dados
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DDL para fazer um esquema
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DICIONÁRIO DE DADOS
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ARMAZENAMENTO E RECUPERAÇÃO DE DADOS
• Quando um programa aplicativo precisa de dados, solicita os dados através do SGBD
• Controle de concorrência:
• Método de lidar com uma situação em que dois ou mais usuários ou aplicativos precisam acessar o mesmo registro ao mesmo tempo
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Caminho do acesso físico
Caminho do acesso lógico
SGBD
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MANIPULANDO DADOS E GERANDO RELATÓRIOS
• Linguagem de manipulação de dados (DML):
• Comandos que manipulam os dados em um banco de dados
• Structured Query Language (SQL):
• Adotada pelo American National Standards Institute (ANSI) como a linguagem de consulta padrão para bancos de dados relacionais
• Uma vez que um banco de dados foi criado e carregado com dados pode produzir relatórios, documentos e outras saídas
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ADMINISTRAÇÃO DE BANCO DE DADOS
• DBA:
• Trabalha com os usuários para determinar o conteúdo da base de dados
• Trabalha com os programadores enquanto eles constroem aplicações para garantir que os seus programas estejam em conformidade com as normas e convenções do SGBD
• Administrador de dados:
• Responsável pela definição e implementação de princípios consistentes para uma variedade de problemas de dados
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SISTEMAS DE GERENCIAMENTO DE BANCO DE DADOS POPULARES
• SGBDs populares para os usuários finais:
• Microsoft Access e FileMaker Pro
• Banco de Dados como Serviço (DaaS):
• Sistema de banco de dados emergente
• Administração de banco de dados é fornecida pelo provedor de serviços
• O banco de dados está armazenado em servidores de um provedor de serviço e acessado pelo cliente através de uma rede
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SISTEMAS DE BANCO DE DADOS PARA FINS ESPECIAIS
• Alguns pacotes de banco de dados especializados são utilizados para fins específicos ou em setores específicos:
• Rex-Book da Urbanspoon
• Morphbank (www.morphbank.net):
• Permite aos pesquisadores atualizar e expandir uma biblioteca de mais de 96.000 imagens biológicas continuamente
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SELEÇÃO DE UM SISTEMA DE GERENCIAMENTO DE BANCO DE DADOS
• Características importantes de bancos de dados a serem consideradas:
• Tamanho do banco de dados
• Custo do banco de dados
• Número de usuários simultâneos
• Performance
• Integração
• Fornecedor
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USANDO BANCOS DE DADOS COM OUTROS SOFTWARES
• SGBDs podem atuar como front-end ou back-end de aplicações :
• Aplicações front-end interagem diretamente com as pessoas
• Aplicações back-end interage com outros programas ou aplicações
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APLICAÇÕES DE BANCO DE DADOS
• Aplicações de banco de dados de hoje manipulam o conteúdo de uma base de dados para produzir informações úteis
• Manipulações comuns:
• Procurar, filtrar, síntetizar e assimilar de dados contidos em um banco de dados usando um número de aplicações de banco de dados
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DATA WAREHOUSE, DATA MART E DATA MINING OU
• Data warehouse
• Banco de dados que contém informações de negócios a partir de muitas fontes na empresa
• Data mart
• Subconjunto de um armazém de dados
• Data mining
• Ferramenta de análise de informação que envolve a descoberta automatizada de padrões e relações em um data warehouse
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DATA WAREHOUSE, DATA MART E DATA MINING
• Análise preditiva:
• Forma de mineração de dados que combina dados históricos com os pressupostos sobre as condições futuras para prever resultados de eventos
• Usado por varejistas para transformar clientes ocasionais em compradores frequentes
• O software pode ser usado para analisar a lista de clientes de uma empresa e valor dos dados de vendas de um ano para encontrar novos segmentos de mercado
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APLICAÇÕES COMUNS DE DATA MINING
Aplicação
Marcas e posicionamento de produtos e serviços
Movimento de cliente para competidor
Marketing Direto
Detecção de fraudes
Análise de carrinho de compras
Segmentação de mercado
Análise de tendência
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BUSINESS INTELLIGENCE
• Envolve reunir informações corretas suficientes e de maneiraoportuna e de forma utilizável
• para produzir um impacto positivo sobre a estratégia, táticas, ou operações do negócio
• Inteligência competitiva:
• Limitada a informações sobre os concorrentes e como o conhecimento afeta a estratégia, táticas e operações (de forma ÉTICA!)
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BUSINESS INTELLIGENCE
• Contrainteligência:
• As medidas que a organização toma para proteger sua informação de coletores de inteligência “hostis”
• Data loss prevention (DLP) - prevenção de perda de dados
• Refere-se a sistemas projetados para bloquear os dados dentro de uma organização
• Ferramenta poderosa para a contrainteligência
• Um necessidade para estar em conformidade com as regulamentações governamentais que exigem que as empresas a protejam os dados dos clientes privados
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BANCOS DE DADOS DISTRIBUÍDOS
• Banco de dados distribuído:
• Banco de dados no qual os dados podem ser distribuídos em vários bancos de dados menores conectados via dispositivos de telecomunicações
• Dá às corporações mais flexibilidade na forma como os bancos de dados são organizados e usados
• Banco de dados replicado:
• Mantém um conjunto duplicado de dados que são usados com frequência
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BANCOS DE DADOS DISTRIBUÍDOS
Depósito
Pesquisa eDesenvolvinento
Loja de varejo
Requisição de usuário
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ONLINE ANALYTICAL PROCESSING (OLAP)PROCESSAMENTO ANALÍTICO ON-LINE
• Software que permite aos usuários explorar os dados a partir de um número de diferentes perspectivas
• OLAP Permite análise top-down, baseada em consultas (queries)
• Requer testes repetitivos de teorias originadas pelo usuário
• Requer uma grande dose de engenhosidade humana e interação com o banco de dados para encontrar informações
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OLAP X DATA MINING
Característica OLAP Data Mining
Propósito Apoia a análise de dados e a tomada de decisão
Apoia a análise de dados e a tomada de decisão
Tipo de análise suportada Análise de dados top-down (de cima pra baixo) acionada por solicitação (query)
Análise de dados bottom-up (de baixo para cima) acionada por descoberta de padrões
Habilidades necessárias ao usuário
Deve ser profundo conhecedor dos dados e do contexto de negócio
Deve confiar nas ferramentas de mineraçãode dados para descobrir hipóteses válidas e importantes
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SISTEMAS DE GERENCIAMENTO DE BANCO DE DADOS OBJETO-RELACIONAL
• Banco de dados orientado a objetos:
• Armazena os dados e suas instruções de processamento
• Usa um sistema de gerenciamento de banco de dados orientado a objetos (OODBMS) para fornecer uma interface de usuário e conexões a outros programas
• Sistema de gerenciamento de banco de dados objeto-relacional (ORDBMS)
• Oferece a capacidade de terceiros para adicionar novos tipos de dados e operações de banco de dados
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AUDIO, VÍDEO E OUTROS SISTEMAS DE BANCO DE DADOS
• Bancos de dados visuais:
• Podem ser armazenados em alguns bancos de dados objeto-relacional ou sistemas de banco de dados para fins especiais
• Sistemas de banco de dados virtuais:
• Permitir bases de dados diferentes a trabalhar juntos como um sistema de banco de dados unificado
• Tecnologia de dados espaciais:
• Usam banco de dados para armazenar e acessar dados de acordo com os locais em que a pessoa está
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BIBLIOGRAFIA DESTA AULA
• STAIR, R. M. & REYNOLDS, G. W. Princípios de Sistemas de Informação: Tradução da 9a edição norte-americana. São Paulo: Cengage Learning, 2012.